题目
90.(1.0分)某刚体在五个平面力作用下处于平-|||-衡,若其中有四个力作用线汇交于一点,则第五-|||-个力的作用线不一定通过汇交点。-|||-A 对-|||-B 错

题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查刚体在平面力系作用下的平衡条件及力的可传性原理。解题思路是根据刚体平衡的条件,分析已知四个力汇交于一点时第五个力的作用线位置。
刚体在平面力系作用下处于平衡状态,需要满足两个条件:一是所有力的合力为零,即$\sum \vec{F}=0$;二是所有力对任意一点的合力矩为零,即$\sum \vec{M}=0$。
已知有四个力的作用线汇交于一点$O$,设这四个力分别为$\vec{F}_1$、$\vec{F}_2$、$\vec{F}_3$、$\vec{F}_4$,第五个力为$\vec{F}_5$。
- 对于这四个汇交于$O$点的力,它们对$O$点的力矩都为零,因为力臂为零,根据力矩公式$M = F\times d$(其中$M$为力矩,$F$为作用力,$d$为力臂),可得$M_1 = F_1\times0 = 0$,$M_2 = F_2\times0 = 0$,$M_3 = F_3\times0 = 0$,$M_4 = F_4\times0 = 0$。
- 由于刚体处于平衡状态,所有力对$O$点的合力矩为零,即$\sum M_O = M_1 + M_2 + M_3 + M_4 + M_5 = 0$。
- 把$M_1 = M_2 = M_3 = M_4 = 0$代入上式,可得$M_5 = 0$。
- 又因为$M_5 = F_5\times d_5$($d_5$为$\vec{F}_5$对$O$点的力臂),要使$M_5 = 0$,且$F_5\neq0$(因为是五个力作用),那么$d_5 = 0$,这就意味着$\vec{F}_5$的作用线必须通过$O$点。
所以“某刚体在五个平面力作用下处于平衡,若其中有四个力作用线汇交于一点,则第五个力的作用线不一定通过汇交点”这一说法是错误的。